一、题目描述

给定一个链表,两两交换其中相邻的节点,并返回交换后的链表。

你不能只是单纯的改变节点内部的值,而是需要实际的进行节点交换。

示例 1:
输入:head = [1,2,3,4]
输出:[2,1,4,3]

示例 2:

输入:head = []
输出:[]
示例 3:

输入:head = [1]
输出:[1]

提示:

链表中节点的数目在范围 [0, 100] 内
0 <= Node.val <= 100

二、解题思路

可以通过递归的方式实现两两交换链表中的节点。

递归的出口是链表中没有节点,或者链表中只有一个节点,此时无法进行交换。

如果链表中至少有两个节点,则在两两交换链表中的节点之后,原始链表的头节点变成新的链表的第二个节点,原始链表的第二个节点变成新的链表的头节点。链表中的其余节点的两两交换可以递归地实现。在对链表中的其余节点递归地两两交换之后,更新节点之间的指针关系,即可完成整个链表的两两交换。

用 head 表示原始链表的头节点,用second 表示原始链表的第二个节点,则原始链表中的其余节点的头节点是 second->next。令 third= swapPairs(second->next),表示将其余节点进行两两交换,交换后的新的头节点为 second。然后令 second.next = head,即完成了所有节点的交换。最后返回新的链表的头节点 second。

三、代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
        //递归出口
        if(head==nullptr||head->next==nullptr){
            return head;
        }
        //从第3个结点往后进行交换
        ListNode* third=swapPairs(head->next->next);
        //从第3个结点往后都交换完了,我们只需要交换前两个结点即可,
        //这里我们把链表分为3组,分别是第1个节点,第2个节点,后面的所有节点
        //也就是1→2→3,我们要把它变为2→1→3
        ListNode* second=head->next;
        head->next=third;
        second->next=head;
        return second;
    }
};

四、复杂度分析

时间复杂度:O(n),其中 n 是链表的节点数量。需要对每个节点进行更新指针的操作。

空间复杂度:O(n),其中 n 是链表的节点数量。空间复杂度主要取决于递归调用的栈空间。

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Leetcode No.24 两两交换链表中的节点_微信公众号